(57)【要約】【課題】  熱効率が良いばかりではなく、既設の家屋にも設置可能な屋根融雪装置を提供することを目的とする。【解決手段】  屋根に設置された軌道４と、上記軌道上を走行する走行体５と、上記走行体を走行させる駆動装置と、上記走行体から上記屋根に積もった雪に温風を吹き付ける温風吹き出し装置９と、上記温風を生成する温風発生装置６とを備えて構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根に設置された軌道と、
上記軌道上を走行する走行体と、
上記走行体を走行させる駆動装置と、
上記走行体から上記屋根に積もった雪に温風を吹き付ける温風吹き出し装置と、
上記温風を生成する温風発生装置とを備える、屋根融雪装置。
【請求項２】
上記温風発生装置が上記走行体に設けられている、請求項１に記載の屋根融雪装置。
【請求項３】
別途に設置された温風発生装置で生成した温風を、上記走行体に供給する温風供給手段が設けられている、請求項１に記載の屋根融雪装置。
【請求項４】
上記温風供給手段は、上記温風発生装置と上記走行体の間に設けられるフレキシブル管路である請求項３に記載の屋根融雪装置。
【請求項５】
上記温風供給手段は、上記走行体の走行に伴って、上記フレキシブル管路を繰り出し又は繰り入れることができるように構成されている、請求項４に記載の屋根融雪装置。
【請求項６】
上記温風供給手段は、上記軌道に沿って設けられた温風供給路と、上記走行体の走行位置において、上記温風供給路から上記走行体に温風を取り出す温風取り出し手段とを備えて構成されている、請求項３に記載の屋根融雪装置。
【請求項７】
上記温風発生装置が、暖房等の排熱を利用して温風を発生させる、請求項１又は請求項３から請求項６のいずれかに記載の屋根融雪装置。
【請求項８】
上記軌道に沿って、融雪手段が設けられている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の屋根融雪装置。
【請求項９】
上記軌道が端部を有しており、上記走行体が上記軌道に沿って往復走行させられる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の屋根融雪装置。
【請求項１０】
上記軌道が閉じており、上記走行体が上記軌道に沿って巡回走行させられる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の屋根融雪装置。
【請求項１１】
上記温風吹き出し装置は、走行体の進行方向及び／又は屋根に向けて温風を吹き出すように構成されている、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の屋根融雪装置。
【請求項１２】
上記走行体の進行方向前方にある積雪の有無及び量を検出できるセンサーを設けるとともに、上記センサーからの情報に基づいて、上記温風吹き出し装置から吹き出される温風の量及び／又は上記走行体の走行速度を制御する、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の屋根融雪装置。
【請求項１３】
上記センサーからの情報に基づいて、上記温風吹き出し装置のノズルと、積雪との距離がほぼ一定となるように、上記走行体の走行速度を制御する請求項１２に記載の屋根融雪装置。
【請求項１４】
屋根に冷却水を吹き付ける冷却水吹き付け装置と、
上記冷却水を供給する冷却水供給装置とを備える、請求項１から請求項１３のいずれかに記載の屋根融雪装置。
【請求項１５】
屋根の温度を測定する、温度測定装置を備える請求項１４に記載の屋根融雪装置。
【請求項１６】
屋根に設置した軌道に沿って走行する走行体から温風を吹き出して屋根の積雪を防止する、屋根融雪方法。
【請求項１７】
上記走行体に、別途設けた温風発生装置から温風を供給する、請求項１６に記載の屋根融雪方法。
【請求項１８】
上記走行体に、積雪量を検出するセンサーを設け、上記センサーからの情報に基づいて、温風の吹き付け量及び走行速度を制御する、請求項１６又は請求項１７のいずれかに記載の屋根融雪方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、屋根融雪装置及び方法に関する。詳しくは、熱効率よく屋根の積雪を防止することのできる屋根融雪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
豪雪地帯においては、家屋が雪の重みで倒壊するのを防止するため、屋根の雪下ろしが行われる。上記雪下ろしは、屋根に登ってショベル等で雪を除去するものであり、多大な労力を要するばかりでなく、非常に危険である。このため、毎年のようにけが人が出ている。また、豪雪地帯では高齢化が進み、家人のみでは雪下ろしを充分に行うことができなくなっており、過疎化に拍車をかけている。
【０００３】
【特許文献１】特許第２９６１４３６号
【０００４】
上記問題を解決するため、特許文献１に記載されているもののように、屋根裏に温風を供給し、瓦材を加熱して積雪を防止する融雪屋根構造が提案されている。
【０００５】
上記特許文献１に記載されている従来の融雪屋根構造においては、屋根の全体を温風によって加熱し、屋根に雪が積もらないように構成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の融雪屋根構造においては、屋根の全体を加熱するように構成されているため、熱効率が非常に悪い。すなわち、屋根の全体を雪が溶ける温度に設定するには、熱容量の大きな専用のボイラー等が必要である。
【０００７】
一方、豪雪地帯においても、雪下ろしを行うのは、年に数日から多くて数十日であり、融雪装置を使用する期間が極めて限られている。したがって、上記従来の融雪装置は、使用頻度も極めて低い。
【０００８】
さらに、従来の屋根構造は非常に複雑であり、建築コストを大幅に増加させる。また、屋根の内部が加熱されるため、家屋の傷みも進行する。
【０００９】
本願発明は、上記従来の問題を解決し、熱効率が良いばかりではなく、既設の家屋にも設置可能な屋根融雪装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の請求項１に記載した発明は、屋根に設置された軌道と、上記軌道上を走行する走行体と、上記走行体を走行させる駆動装置と、上記走行体から上記屋根に積もった雪に温風を吹き付ける温風吹き出し装置と、上記温風を生成する温風発生装置とを備えて構成される。
【００１１】
豪雪地帯においても、時間当たりの積雪量は数ｃｍ〜数１０ｃｍであり、３０ｃｍを越えることはめったにない。したがって、１時間程度では、家屋に悪影響がでるような量の積雪が生じることはない。本願発明は、上記現象に着目して考案されたものであって、屋根上を移動する走行体を用いて、積雪が問題となる量に達するまでに順次除去するように構成したものである。
【００１２】
上記軌道の種類、配置形態は特に限定されることはない。対象となる屋根の全体にわたって、上記走行体が走行できるように配置すればよい。
【００１３】
たとえば、請求項９に記載した発明のように、端部を有する上記軌道を設置し、上記軌道に沿って、上記走行体を往復走行させることができる。
【００１４】
また、請求項１０に記載した発明のように、ループ状に閉じた軌道を設置し、上記走行体を上記軌道に沿って巡回走行させることもできる。
【００１５】
上記走行体の構造も特に限定されることはなく、上記軌道に沿って走行しながら、温風を積雪に向けて吹き付けるように構成されていればよい。すなわち、請求項１１に記載した発明のように、走行体の進行方向に向けて温風を吹き出すように構成すればよい。なお、往復動させられる走行体においては、前進後退の両方向に温風を吹き出すことができるように構成するのが好ましい。
【００１６】
上記走行体を駆動する駆動装置は、上記軌道上の車輪を回転駆動させるモータ等を上記走行体内に設けて構成することができる。また、上記軌道に沿ってチェーン等を設け、上記チェーンを往復動あるいは一方向に回動させて、上記走行体を駆動するように構成することができる。
【００１７】
上記温風吹き出し装置は、少なくとも上記走行体の走行領域の積雪を融解できるように設定するのが好ましい。また、積雪の量に応じて、温風の吹き出し方向や吹き出し量を調節できるように構成するのが好ましい。さらに、吹き出し圧力を増加させるために、ブロアー等の温風加圧装置を設置することができる。
【００１８】
上記温風発生装置は、請求項２に記載した発明のように上記走行体に設けてもよいし、請求項３に記載した発明のように、走行体とは別途に設置された温風発生装置で生成した温風を温風供給手段を介して上記走行体に供給することもできる。
【００１９】
たとえば、請求項４に記載した発明のように、上記温風供給手段を、上記温風発生装置と上記走行体の間に設けられるフレキシブル管路から構成することができる。また、請求項５に記載した発明のように、走行体の走行に伴って、上記フレキシブル管路を繰り出し又は繰り入れることができるように構成することができる。また、上記フレキシブル管路を介して、上記走行体を駆動する電力等を供給できるように構成することができる。
【００２０】
請求項６に記載した発明のように、上記温風供給手段を、上記軌道に沿って設けられた温風供給路と、上記走行体の走行位置において、上記温風供給路から上記走行体に温風を取り出す温風取り出し手段とを備えて構成することができる。たとえば、上記軌道に沿って温風循環路を形成しておき、上記走行体の走行位置において、上記温風循環路から温風を取り出し、あるいは熱交換によって温風を生成するように構成できる。
【００２１】
本願の請求項７に記載した発明は、上記温風発生装置が、暖房の排熱を利用して形成されるものである。たとえば、温水生成ボイラー等から出る排熱を、ブロワー等で加圧して上記走行体に供給することができる。これにより、外気を加熱する場合に比べて熱効率を大幅に高めることができる。また、本願発明では、屋根全体を加熱するのではなく、走行体の前方のみに温風を吹き出せば足りるため、小容量のボイラ等を利用することもできる。また、降雪量や気温等に応じて、生成される温風の温度を調節できるように構成するが好ましい。
【００２２】
本願の請求項８に記載した発明は、上記軌道に沿って、融雪手段を設けたものである。軌道上の積雪を防止するためである。
【００２３】
本願の請求項１２に記載した発明は、上記走行体の進行方向前方にある積雪の有無及び量を検出できるセンサーを設けるとともに、上記センサーからの情報に基づいて、上記温風吹き出し装置から吹き出される温風の量及び／又は上記走行体の走行速度を制御するものである。
【００２４】
上記センサーの種類は特に限定されることはなく、各種の物体感知センサー等を利用することができる。上記センサーからの情報に基づいて走行体等の制御を行うことにより、走行体の走行速度及び温風吹き出し量を最適な値に設定することが可能となり、降雪量に応じて最適な制御を行うことが可能となる。
【００２５】
上記制御手法として、請求項１３に記載した発明のように、上記センサーからの情報に基づいて、上記温風吹き出し装置のノズルと、積雪との距離がほぼ一定となるように、上記走行体の走行速度を制御することができる。これにより、温風の融雪効果を最大限に引き出すことが可能となる。
【００２６】
本願の請求項１４に記載した発明は、屋根に冷却水を吹き付ける冷却水吹き付け装置と、上記冷却水を供給する冷却水供給装置とを備えて構成したものである。
【００２７】
豪雪地帯であっても、夏場には酷暑となる地域がある。このような地域では、屋根に冷却水を噴射することにより、屋内の室温が上がるのを防止できる。上記冷却水を噴射する場合、請求項１５に記載した発明のように、屋根の温度を測定する温度測定装置を設け、屋根の温度に応じて噴射水量や、走行体の速度を制御するのが好ましい。
【００２８】
本願の請求項１６に記載した発明は、屋根に設置した軌道に沿って走行する走行体から温風を吹き出して屋根の積雪を防止する屋根融雪方法に関するものである。
【００２９】
本願の請求項１７に記載した発明は、上記走行体に、別途設けた温風発生装置から温風を供給する屋根融雪方法に関するものである。
【００３０】
本願の請求項１８に記載した発明は、上記走行体に、積雪量を検出するセンサーを設け、上記センサーからの情報に基づいて、温風の吹き出し量及び走行体の走行速度を制御するも屋根融雪方法に関するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて具体的に説明する。
【００３２】
図１に示すように、本実施の形態に係る屋根融雪装置１は、家屋２の屋根３に設置した軌道４と、上記軌道４を走行させられる走行体５と、上記走行体５に供給する温風を生成する温風発生装置６とを備えて構成される。
【００３３】
上記軌道４としてＨ型ステンレス鋼材が採用されており、屋根３の稜線と平行に、一対の軌道が屋根３の全幅にわたって設置されている。
【００３４】
本実施の形態に係る上記走行体５は、屋根３の表面に沿う逆Ｖ字状の形態を備えており、上記軌道４に沿って、屋根の長さ方向に走行できるように構成されている。
【００３５】
上記温風発生装置６は、石油ボイラーを利用して構成されており、屋内で使用する温水を生成できるとともに、排熱をブロワーで加圧して、上記走行体５に供給できるように構成している。
【００３６】
図２及び図４に示すように、上記走行体５には、上記屋根３に積もった雪に温風を吹き付ける温風吹き出し装置９が設けられている。
【００３７】
図４に示すように、上記温風吹き出し装置９は、上記走行体５の長手方向に設けられるとともに、上記温風発生装置６から供給された温風が流動する温風管路１０と、上記走行体５の前面７と後面８に、所定間隔で設けられた温風吹き出しノズル１１，１２と、上記温風管路１０と上記温風吹き出しノズル１１，１２とを連絡する配管１３，１４と、上記配管途中に設けられた電磁バルブ１５，１６と、上記走行体５の前面７と後面８にそれぞれ設けられた積雪センサー１７，１８とを備えて構成されている。
【００３８】
また、上記走行体５には、上記走行体５を軌道に沿って移動させる駆動装置１９が設けられている。上記駆動装置１９は、図示しないモータと、上記軌道上で上記モータによって回転させれる駆動車輪２０とを備えて構成されている。
【００３９】
上記電磁バルブ１５，１６及び上記駆動装置１９は、上記積雪センサー１７，１８からの情報に基づいて、制御装置２１によって制御されるように構成されている。
【００４０】
本実施の形態では、走行方向前方にある積雪を融解するように上記電磁バルブ１５，１６を開閉するとともに、上記積雪量に応じて、上記駆動車輪２０の回転速度を調節し、上記吹き出しノズル１１，１２から吹き出される温風が、効率よく積雪を融解できるように構成している。
【００４１】
上記吹き出しノズルとして、走行方向前方を向くノズル１１と、屋根面に向けて斜め下方に温風を吹き出すことができるノズル１２とを設けている。これにより、ある程度の積雪があった後に装置を始動させても対応できるように構成している。また、上記積雪センサーも、前方の積雪を検出するセンサー１７と、屋根面の積雪を検出するセンサー１８とを備えて構成されており、降雪量に応じて屋根上の積雪を効率よく防止することができる。
【００４２】
さらに、図３に示すように、本実施の形態では、温風発生装置６から上記走行体５に温風を供給するための温風供給手段２２が設けられている。上記温風供給手段２２は、上記温風発生装置６と上記走行体５の一端部との間に設けられたフレキシブル管路２３と、上記走行体５の走行位置に応じて上記フレキシブル管路２３を繰り出しあるいは繰り入れる巻取り機構２５とを備えて構成されている。
【００４３】
上記巻取り機構２５は、上記温風発生装置６の側部に設けられており、図示しないモータによって、上記走行体５の走行位置に応じて上記フレキシブル管路を巻取りあるいは繰り出すことができるように構成している。
【００４４】
上記巻取り機構２５を設けることにより、上記フレキシブル管路２３の傷みを防止できるとともに、上記走行体５の走行距離を大きく設定することが可能となる。また、上記フレキシブル管路２３は、温風を供給するとともに、図示しない電力供給配線が設けられており、上記制御装置等に必要な電力を上記走行体５に供給できるように構成している。
【００４５】
図５に、本願発明の第２の実施の形態を示す。この実施形態では、屋根３にループ状の軌道５４を設置し、上記軌道に沿って走行体５５を巡回動させることができるように構成している。なお、図５には、理解を容易にするために屋根の一の面にのみ軌道５４を設置したが、軌道を両面に設置して、走行体５５を屋根の両面にわたって走行できるように構成するのが望ましい。
【００４６】
第２の実施の形態では、上記軌道５４に、温風発生装置６６から温風を供給する温風供給路を設け、上記走行体５５の走行位置において、上記温風供給路から温風を取り出すことができるように構成している。たとえば、上記温風供給路に一定間隔でバルブを設け、上記走行体５５の走行位置において上記バルブを開けて、温風を走行体内に採り入れ、吹き出しノズル６１，６２から積雪に向けて吹き出すように構成することができる。上記構成によって、走行体５５のサイズを小さく設定することが可能となり、装置を小型化することができる。
【００４７】
本願発明は、上述した実施の形態に限定されることはない。実施の形態では、温風発生装置を走行体とは別途に設けたが、走行体に設けることもできる。
【００４８】
また、走行体内に設けた駆動装置によって走行体を駆動させたが、上記軌道に沿ってチェーン等を繰り出しあるいは巡回させるように構成して、上記走行体を軌道に沿って走行させることができる。
【００４９】
また、上記温風のみならず、屋根に冷却水を吹き付ける冷却水吹き付け装置と、上記冷却水を供給する冷却水供給装置とを設け、夏場に屋根を冷却するように構成することもできる。また、上記屋根の温度を測定する温度測定装置を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本願発明の屋根融雪装置の全体斜視図である。
【図２】図１に示す屋根融雪装置の正面図である。
【図３】図１に示す屋根融雪装置の側面図である。
【図４】走行体の内部構造を示す図であり、図２おけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】他の実施の形態を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
４  軌道
５  走行体
６  温風発生装置
９  温風吹き出し装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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